فولاد ابزار کربنی (Carbon Tool Steel)

مقدمه

در این فولادها که به فولادهای سخت شونده با آب (Water Hardening Steels) نیز معروف هستند کربن به عنوان عنصر اصلی سخت کننده به کار می رود و تقریباً بین 0.6 تا 1.4 کربن در ترکیب شیمیایی آنها وجود دارد. البته بعضاً عناصر دیگری مقل کرم و وانادیم نیز به مقدار کم وجود دارند که باعث بهبود سختی پذیری، مقاومت به سایش و افزایش چقرمگی از طریق ریزسازی دانه ها می گردند. عملیات کوئنچ این فولادها جهت رسیدن به سختی باید در آب صورت پذیرد. پس از عملیات، سطح بسیار سخت شده اما عمق سختی ایجاد شده و ضخامت لایه سخت شده کم بوده و می توان گفت سطح سخت و مغز نرم و چقرمه وجود خواهد داشت. این فولادها در مقابل حرارت مقاومت چندانی نداشته و در دماهای بالا دچار نرمی و افت استحکام می گردند. کله زنی سرد، ضرابی، ضرب سکه، ابزار حکاکی و ایجاد نقوش برجسته روی فلزات، ابزار چوب و نجاری، ابزار برش، برقو، قلاویز، کارد و چنگال و اجزای مقاوم به سایش در ماشین آلات از جمله موارد کاربرد فولادهای ابزار کربنی می باشند.

دسته­ بندی

فولادهای ابزاری کربنی در چهار گروه یا گرید تقسیم بندی می شوند.

گرید 1 (Special)

این گرید بالاترین کیفیت و یکنواختی را دارد، حدود پذیرش آن بسته است و سختی پذیری کنترل می گردد. کنترل کیفیت و بازرسی آن نیز سخت گیرانه می باشد.

گرید 2 (Extra)

هم حدود پذیرش آنالیز ترکیب شیمیایی و هم سطح بازرسی آن یک درجه پایین تر است، با این حال کیفیت خوبی داشته و سختی پذیری آن کنترل می گردد و در مصارف عمومی به کار می رود.

گرید 3 (Standard)

با توجه به اینکه محدوده ی ترکیب شیمیایی آن بازتر است و سختی پذیری در آن کنترل نمی شود، برای کاربردهایی که عدم یکنواختی تا حدی در آن قابل پذیرش است استفاده می گردد.

گرید 4 (Commercial)

نازل ترین کیفیت را در بین چهار گرید داشته و علاوه بر عدم کنترل سختی پذیری، تست و بازرسی خاصی نیز روی آن صورت نمی پذیرد.

استانداردها

استاندارد ASTM A686 با نشان (W (W1, W2, W5 مربوط به دسته بندی فولادهای ابزار کربنی یا همان سخت شونده در آب است.  استاندارد آلمانی DIN 17350 و همچنین استاندارد اروپایی EN ISO 4957 نیز مربوط به فولادهای ابزار هستند. برخی از معروف ترین فولادهای ابزار کربنی در استاندارد آلمانی عبارت اند از:

WN 1.1730، WN 1.1740، WN 1.1620، WN 1.1525، WN 1.1830، WN 1.1545

به علاوه، برای اطلاعات دقیق‌تر درباره‌ی کاربردهای فولادهای آلیاژی، خواندن مقاله کاربردهای فولاد آلیاژی را به شما پیشنهاد می‌کنیم.